转套式配流系统具有结构紧凑、压力损失小、配流无延迟等优点,克服了传统柱塞泵采用阀式配流的弊端。已有成果对系统的运动学与动力学特性进行分析,以此对其结构进行初步设计,并对系统流场特性进行了仿真分析,但并未对系统关键零部件的结构尺寸进行优化,且未通过试验验证其工作原理的可行性。本文针对以上问题,利用Isight优化平台结合CFD技术对系统的关键结构进行了设计优化,并通过试验验证系统的工作原理及优化结果的合理性,对试验中遇到的问题进行了改进。阐述转套式配流系统的结构原理,并以此为据建立其数学模型和流体域模型,利用Fluent软件在额定工况下对系统进行仿真分析,得到其流量特性与压力特性,并确定将减振槽与配流口作为主要优化的结构。针对试验过程中出现的转套自锁现象,对系统的运动学特性进一步分析,得到凸轮槽型线不合理为转套自锁的原因,并提出四种新型线:反正弦型线、线性型线、样条型线、正切型线。对新型线下系统的运动学特性与流场特性进行分析,其中,线性型线下系统运动学特性与流场特性均优于其余三种型线。利用Isight平台集成SolidWorks、ICEM、Fluent、MATLAB等软件,通过下山单纯形法,以容积效率最高为目标,对系统的减振槽与配流口结构进行设计优化,优化后系统的容积效率由97.6%提升至98.4%。经过分析,优化后系统的吸油能力与排油能力得到了提高,局部区域的速度矢量显著减小,且优化过程对泵腔压力脉动影响较小。根据系统的工作原理、仿真模型与虚拟样机,结合YST380W型液压综合试验台的结构,对系统的各零部件以及试验台的支撑机构和传动机构进行设计加工,并搭建测试平台,测试不同工作压力与工作转速下转套式配流系统的容积效率,并对实验结果进行分析,结果表明:系统的容积效率随工作转速的升高而增大,随工作压力的增高而减小,当转速由100 r/min升高至500 r/min时,容积效率由84.63%提升至89.11%,当工作压力由2 MPa升高至6 MPa时,容积效率由92.63%降低至89.11%。